Tabla 7-3: Análisis económico mediante el indicador beneficio costo de la obtención del crudo enzimático por
Aspergillus niger van Tieghem (ATCC® 6275™)
Rubro Unidad Costo, $ S1 S2 S3
Hongo Aspergillus niger 1 Isopos 109.44 $ 36.48$ 36.48$ 36.48$
Agar Patata Dextrosa (PDA) 500 g 70 $ 28$ 28$ 28$
Ácido Sulfúrico 2.5 L 35$ 0.14$ 0.14$
Agua destilada 1 galón 4 $ 16$ 24$ 24$
Tween 80 500 ml 31 $ 0.10$ 0.10$ 0.10$
Extracto de levadura 500 g 80 $ 1.60$ 1.60$ 1.60$
Fosfato de Amonio 500 g 48.75$ 0.98$ 0.98$ 0.98$
Sulfato de Magnesio heptahidratado 500 g 15 $ 0.30$ 0.30$ 0.30$
Sulfato de Hierro heptahidratado 500 g 15 $ 0.30$ 0.30$ 0.30$
Fosfato de Potasio 500 g 20.63 $ 0.41$ 0.41$ 0.41$
Sulfato de Zinc heptahidratado 500 g 15 $ 0.30$ 0.30$ 0.30$
Sulfato de Cobre heptahidratado 500 g 83.61$ 1.67$ 1.67$ 1.67$
Buffer de Acetatos 250 ml 14 $ 5.60$ 5.60$ 5.60$
Buffer de Citrato 250 ml 14 $ 5.60$ 5.60$ 5.60$
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Tartrato Doble de Sodio y Potasio 500 g 29 $ 11.60$ 11.60$ 11.60$
Acido Di – Nitro Salicílico 25 g 35$ 14$ 14$ 14$
Hidróxido de Sodio 1 Kg 22$ 2.20$ 2.20$ 2.20$
Glucosa 500 g 18.50 $ 0.37$ 0.37$ 0.37$
Albumina Sérica 10 g 5 $ 0.50$ 0.50$ 0.50$
D – Xylosa 100 g 55 $ 11$ 11$ 11$
Xilano 50 g 30 $ 6$ 6$ 6$
Carboximetil celulosa SIGMA 500 g 37.50 $ 0.75$ 0.75$ 0.75$
Placas petrifil 25 unt 64 $ 30.72$ 30.72$ 30.72$
Cajas petri de vidrio 1 cajas 1.39$ 13.90$ 13.90$ 13.90$
Materiales de limpieza y desinfección 15 $ 5 $ 5 $ 5 $
Residuos agroindustriales 1 Kg 2.50 $ 2.50 $ 2.50 $ 2.50 $
Manejo
Mano de obra jornal 400 $ 133$ 133$ 133$
Análisis de laboratorio 1 muestras 10.36 $ 10.36 $ 10.36 $ 10.36 $
Egresos 354.74$ 362.88$ 362.88$
Venta de enzimas (250ml) 459.95$ 459.95$ 459.95$
Ingresos 459.95$ 459.95$ 459.95$
B/C 1.30$ 1.27$ 1.27$
Realizado por: Cristian Centeno
En el estudio económico realizado sobre la producción del extracto enzimático (celulasa, xilanasa) evaluando diferentes sustratos e intervalos de tiempo, se determinaron los costos incurridos en cada uno de los tratamientos y durante el proceso de producción, así representados por la utilización de reactivos, materiales, análisis de laboratorio, transporte, mano de obra, por otra parte los ingresos estuvieron representados por la venta del extracto enzimático (celulasa, xilanasa), costo que fue cotizado a la empresa Espectrocrom ubicado en la ciudad de Quito-Ecuador. Demostrando así que la mayor rentabilidad para la producción del extracto enzimático (celulasa, xilanasa) tiene un beneficio/costo de 1,30 USD es decir por cada dólar invertido se recupera esa inversión y se tiene una ganancia de 0,30 dólares.
52
El extracto enzimático que contiene enzimas lignocelulolíticas es prometedor como un medio para incrementar la utilización de forraje y mejorar la eficiencia productiva de los rumiantes, existen
numerosos microorganismos que degradan eficazmente la celulosa y hemicelulosa a través
de enzimas como las celulasas y hemicelulasas
(Facchini; et al, 2011).53
CONCLUSIONES
- En el estudio realizado podemos determinar que
Aspergillus niger van Tieghem (ATCC®
6275™),
tiene un gran potencial para producir enzimas (celulasa y xilanasa), utilizando sustratos como salvado de trigo, salvado soya, afrecho cervecero, brindando así un valor agregado a estos residuos.- La fermentación en estado sólido representa una técnica de cultivo apropiada para la producción de enzimas (celulasas y xilanasas) por
Aspergillus niger van Tieghem
(ATCC® 6275™),
usando como mejor sustrato el afrecho cervecero.- El tiempo óptimo para la producción de endoglucanasas es de 216 h de incubación con un rendimiento de 2.483 UI.ml-1, en el caso de la exoglucanasa el tiempo de incubación optimo
es de 120 h de incubación con un rendimiento de 6.103 UI.ml-1, finalmente con un tiempo de
72 h de incubación obteniendo un rendimiento de 7.570 mg.ml-1 para la xilanasa.
- Durante el proceso de fermentación extractiva del
Aspergillus niger van Tieghem
(ATCC® 6275™), se realizó los análisis bioquímicos y microbiológicos dando así
como resultado la ausencia de agentes contaminantes en las muestras del extracto
enzimático.
- En base a los análisis económicos realizados en base a la producción de enzimas (celulasas, xilanasas) a nivel laboratorio se obtiene mayor rentabilidad, así estableciéndose un índice de Beneficio – Costo de 1,30 USD
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RECOMENDACIONES
- Al trabajar con
Aspergillus niger van Tieghem (ATCC® 6275™),
se deben tomar en cuenta que es un hongo esporula y presenta riesgos para la salud, para lo cual se debe manipular en una cámara de flujo laminar usando las medidas de protección adecuadas y con mucha precaución.- Para mayor producción de enzimas extracelulares en Fermentación en estado sólido es recomendable trabajar en recipientes que representen una mayor cantidad de expansión horizontal para mayor propagación del
Aspergillus niger van Tieghem (ATCC®
6275™),
trabajando así a con un tiempo máximo de fermentación entre el rango de 72 – 120 horas, una temperatura de 25 °C, pH de 7, sustrato de afrecho cervecero, tamaño de partícula de 0,05 mm.- Al obtener el extracto enzimático (celulasa, xilanasa), se debe dar uso inmediato, debido que a medida que transcurra el tiempo disminuye la concentración de las enzimas. Se debe mantener a una temperatura de 4°C durante el tiempo máximo de 7 días.
- En cuanto a la aplicación tecnología para la producción de enzimas existen equipos limitados para lograr dicho objetivo por lo cual se recomienda buscar medio alternativos que ayuden a lograrlo.
- Se recomienda realizar un análisis microbiológico una vez concluido cada proceso así evitar posteriormente la presencia de microorganismos dañinos que afecten al crudo enzimático.
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ANEXOS
ANEXO A: Protocolo para la obtención del crudo enzimático.
Molienda de los sustratos
Pre tratamiento del sustrato Salvado de trigo
Secado del sustrato Salvado de soya
Acondicionado del sustrato Afrecho cervecero Activación de la cepa Aspergillus niger
van Tieghem (ATCC® 6275™) (Catálogo: 6275)
Acondicionamiento del sustrato Preparación del medio cultivo, siembra de la cepa Aspergillus niger
Preparación del inoculó y conteo en cámara de Newbauer
Crecimiento de A. niger van Tieghem (ATCC® 6275™) sobre residuos agroindustriales.
INICIO
FIN
Determinación del mejor sustrato y del efecto del tiempo de incubación para la FES
Obtención del extracto enzimático crudo
Ensayo de endoglucanasa con FPasa
Ensayo de exoglucanasa con CMasa
Ensayo de xilanasa
ANEXO B: Procedimiento para la obtención del crudo enzimático.
1. Activación de cepa Aspergillus niger
van Tieghem (ATCC® 6275™) 2. Propagación de la cepa Aspergillus
niger
3. Preparación del medio cultivo 4. Preparación del inoculó
5. Conteo en cámara de Newbauer
6. Pre tratamiento del sustrato
9. Crecimiento de A. niger van Tieghem (ATCC® 6275™) sobre
residuos agroindustriales.
10. Determinación del mejor sustrato y del efecto del tiempo de incubación
para la FES
11. Obtencion del crudo enzimatico.
13. Ensayo de exoglucanasa y exoglucanasa con FPasa
14. Ensayo de endoglucanasa con CMasa
15. Ensayo de xilanasa
16. Ensayo de proteínas
17. Determinación de pH